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Insektenbekämpfungsmittel
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Bei der Erzeugung des Insektenbekämpfungsmittels gemäss der Erfindung, das einen Insektenpilz vom Muskardinetyp enthält, kann das gesamte Medium oder das gesamte Nährsubstrat von den Pilzen bei Einhaltung optimaler Temperaturen (z. B. für Beauveria bassiana 26 - 280 C) in kürzester Frist, d. h. in einigen Tagen, in eine einheitliche Pilzmasse verwandelt werden. Dabei kann die Hälfte des als Aus- gangsmaterial verwendeten, lockeren porösen Substrates als anwendbares Bekämpfungsmaterial zurück- gewonnen werden. Das ist das 100fache der bei Submerskultur gewonnenen Sporenmenge von Bacillus thuringiensis.
Versuche haben erwiesen, dass Erfolg oder Misserfolg einer künstlichen Pilzinfektion nicht an die äusseren Bedingungen gebunden ist. Nichtsdestoweniger ist er aber von bestimmten inneren Voraussetzungen abhängig, nämlich von der Anfälligkeit des Wirtes und der Virulenz des Erregers. Während die Anfälligkeit des Wirtes bei Massenvermehrung bis zu einem gewissen Grade von selbst gegeben ist, ist die
Virulenz dagegen niemals von selbst gegeben. Virulente Erreger können vielmehr nur auf bestimmten Nährsubstraten gezüchtet werden. Solche Nährböden sind für die erfindungsgemäss verwendeten Pilze Kleie, Getreideschrot oder Haferflocken, die nicht nur reich an Vitaminen als Wachstumsfaktoren sind, sondern auch, ebenso wie das abgetötete Insekt, reichlich Phosphate, Enzyme (Infektionsfaktoren) sowie Aminosäuren als Stoffwechselfaktoren enthalten.
Diese Nährböden machen es möglich, virulente insektentötende Pilze in grossen Mengen zu züchten und somit die Massenproduktion ihrer Sporen im industriellen Massstab in grossen Züchtungstanks durchzuführen, die bisher im allgemeinen nur zur Submerskultur von Pilzen verwendet werden konnten. Dabei werden nicht nur die Sporen des Erregers, sondern der Gesamtpilz, nämlich das in Pilzmaterial umgewandelte Nährsubstrat, gewonnen. Die Gesamtkultur wird also zurückgewonnen und für die Vertilgung von Insekten zum Einsatz gebracht. Es handelt sich hier nicht um die Züchtung von Insektenpilzen oder andern Pilzen auf porösen Medien mit grossem Porenvolumen, sondern darum, dass durch diese Züchtung von Insektenpilzen auf diesen Medien das gesamte Nährmaterial in wirksames Pilzmaterial umgewandelt wird, das zum Einsatz gebracht werden kann.
Die Massenkultur der insektentötenden Pilze vom Muscardinetyp, wie Beauveria bassiana, Beauveria tennela, Isaria farinosa und Metarrhizium anisopliae auf Kleie- oder Schrotsubstrat kann praktisch in jedem Gefäss vorgenommen werden, z. B. in Erlenmeyerkolben verschiedener Grösse, in Glas- oder Plastikkübeln, in emaillierten Töpfen oder Aluminium-Töpfen aller Grössen.
Die Gewinnung der Insektenbekämpfungsmittel gemäss der Erfindung kann in der Praxis durch Vorkultur und Hauptkultur, welche die eigentliche industrielle Massenkultur repräsentiert, erfolgen.
A) Die Vorkultur dient zur Beimpfung der Hauptkultur. Die Vorkultur kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. In jedem Falle wird das Substrat, wie Kleie, Schrot, Brotbrösel, nach dem Vermischen mit Wasser zunächst sterilisiert, worauf die Beimpfung erfolgt. a) Erlenmeyerkolbenkultur : Zur Beimpfung kleinerer Substratmengen im halbtechnischen Massstab in Dampftöpfen oder Tanks mit 10 - 500 I Fassungsvermögen.
Das Verhältnis von Kleie oder Schrot zu Wasser beträgt 1 : 1, 5, von Brotbröseln zu Wasser etwa 1 : 1. Die Nährsubstanzen werden durch Schütteln oder Rühren in 1-5 1-Erlenmeyerkolben mit Wasser zu einer krümeligen, lockeren Masse mit grosser innerer Oberfläche durchmischt. Die Erlenmeyerkolben werden zweckmässig nur zur Hälfte mit Kleie-, Schrot-oder Brösel-Wasser-Gemisch gefüllt, um den für die aeroben Insektenpilze notwendigen Luftraum über der Kultur sicherzustellen. Darauf erfolgt eine Sterilisation im Autoklaven bei 1200 C und 2 atü (überhitzter Wasserdampf). Nach Abkühlen auf 300 C werden die Nährböden durch Einbringen der Sporen des betreffenden Insektenpilzes einer Plattenkultur mittels Spachtel und nachfolgendem Durchschütteln beimpft.
Zur Beimpfung eines 2 l-Erlenmeyerkol- bens mit 500 g Kleie-, Schrot- oder Bröselsubstrat werden etwa 200 mg Sporen benötigt, d. i. etwa 1/3 der Gesamtsporenmenge von etwa 600 mg einer Plattenkultur mit 12 cm Durchmesser. Die beimpften Erlenmeyerkolben werden bei optimaler Temperatur des betreffenden Insektenpilzes 5 Tage fermentiert [Tem-
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Beauverialiche Pilz-Sporenmasse umgewandelt, die unmittelbar zur Beimpfung kleinerer Hauptkulturen bzw. grö- sserer Vorkulturen verwendet werden kann. b) Kultur im Niederdruckdampfbehälter (Kelomat) zur Beimpfung grösserer Substratmengen von mehreren 100 kg im industriellen Massstab.
Aluminiumtöpfe mit 10 - 50 I Fassungsvermögen werden zur Hälfte mit Kleie-, Schrot- oder Brotbrösel-Wassergemisch angefüllt. Die Sterilisation des Nährsubstrates erfolgt bei 1100 C und 1, 5 atü für 30 min im Druckgehälter. Nach Abkühlen auf etwa 300 C wird das Impfmaterial aus einer vorbereiteten
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Kultur des betreffenden Insektenpilzes im Erlenmeyerkolben aufgebracht und mittels sterilem Holzrührer zur gleichmässigen Verteilung im Substrat eingerührt.
Die Impfmenge beträgt zwischen 1 und 50 ; 0 der zu beimpfenden Nährbodenmenge. Zur Beimpfung von 50 kg Nährsubstrat sind mindestens 500 g Impfmaterial notwendig. Das beimpfte Substrat im Nie- derdruckbehälter wird lose abgedeckt und 5 Tage lang bei optimaler Temperatur des betreffenden Insek- tenpilzes fermentiert. Die fertige Pilzkleie (bzw. das fertige Pilzschrot oder die fertigen Pilzbrösel) fin- det zur Beimpfung von Grosskulturen Verwendung. c) Tankkultur in kleinem Massstab zur Beimpfung von industriellen Grosskulturen in Grosstanks.
Die kleinen Tanks mit einem Fassungsvermögen von 50 bis 500 l sind mit einer Sterilisationsanla- ge, Rührvorrichtung sowie Durchlüftungsanlage ausgerüstet. Sie können daher vollständig mit dem Sub- strat (Kleie-, Schrot- und Brotbrösel-Wassergemisch) angefüllt werden. Die Herstellung des Substrates erfolgt wie oben, die Sterilisation im überhitzten Wasserdampf bei 1200 C und 2 atü. Nach Abkühlen auf etwa 300 C wird mit der Erlenmeyerkultur des betreffenden Insektenpilzes beimpft. Die Fermentation er- folgt wie oben unter a), b) angegeben.
B) Die Hauptkultur dient zur Züchtung insektentötender Pilze in halbtechnischem oder industriel- lem Massstab. a) Niederdruckbehälter- und Tankkultur in kleinem Massstab zur Züchtung in halbtechnischem Mass- stab.
Es werden Dampftöpfe von 10 bis 50 l und kleine Tanks von 50 bis 500 l verwendet. Die Herstellung des Substrates sowie das Sterilisieren, Beimpfen und Fermenteren erfolgt wie bei der Vorkultur angege- ben. Die fertige Pilzkleie (bzw. das fertige Pilzschrot oder die fertigen Pilzbrösel) wird zunächst grob zerkleinert und auf grossen Untersätzen bzw. am Boden zum Trocknen ausgebreitet. Die Trocknung er- folgt entweder bei Zimmertemperatur oder im Warmluftstrom bei etwa 300 C. Die Weiterbehandlung des trockenen Pilzproduktes erfolgt wie nachstehend angegeben. b) Grosstankkultur zur Züchtung im industriellen Massstab in Grosstanks von mehreren 1000 l.
Die Tanks sind ausser mit Sterilisationsanlage und Rühranlage mit einer Durchlüftungsanlage ausgerüstet und können daher vollständig mit Substrat gefüllt werden. Ein Behälter von 6000 I fasst etwa 2000 kg Kleie-Wassergemisch. Es wird im überhitzten Wasserdampf bei 1200 C und 2 atü 20 minsterlisiert. Nach Abkühlen auf 300 C erfolgt das Beimpfen mit einer Dampftopfkultur oder kleinen Tankkultur des betreffenden Pilzes. Die Impfmenge liegt zwischen 1 und 5% der zu beimpfenden Substratmenge. Zur Beimpfung von 2000 kg sind daher mindestens 20 kg Impfmaterial des betreffenden Insektenpilzes notwendig.. Das Impfmaterial wird mittels Rührwerk gleichmässig im Substrat verteilt ; er wird 5 Tage bei der optimalen Temperatur des betreffenden Insektenpilzes fermentiert.
Das fertige Pilzmaterial wird grob zerkleinert, am Boden ausgebreitet und bei Zimmertemperatur oder beietwa 300 C im Warmluftstrom getrocknet. Die luftgetrocknete Pilzkleie (das Pilzschrot oder die Pilzbrösel) wird zu 2 bis 3 u grossen Teilchen fein vermahlen. Das Produkt wird mit Talkum oder einem andern Streckmittel (z. B. Stärke, Kalkpulver) zu einem 2obigen Stäubemittel vermischt (Verhältnis 2 : 100) und ist als solches zur Insektenbekämpfung verwendbar.
C) Man kann auch eine vereinfachte Kultur zur Züchtung insektentötender Pilze als Vorkultur oder in halbtechnischem Massstabe ohne Sterilisationsanlage durchführen.
Bei dieser neuen Verfahrensweise wird die Freisetzung des Nährsubstrates von Keimen der Antagonisten nicht durch Sterilisation, sondern dadurch erreicht, dass I. das Medium nach dem Ansatz für 24 h zur Keimung der im ungekeimten Zustande sehr hitzebeständigen Sporen von Antagonisten stehen gelassen wird ; darauf II. erfolgt ein Erhitzen im Dampftopf für 15 min, III. ein abermaliges Stehenlassen für 24 h zum Auskeimen der restlichen Antagonistensporen, IV. ein zweites Erhitzen im Dampftopf für 15 min und dann ein Abkühlen auf 300 C.
Das Beimpfen und Fermenteren erfolgt wie oben unter A a, b) angegeben, ebenso die Behandlung und Fertigstellung des zur Insektenbekämpfung verwend- baren Produktes. a) Topfkultur in gewöhnlichen Emaille- oder Aluminiumtöpfen von 10 bis 50 l, die zur Hälfte mit Kleie-, Schrot- oder Brösel-Wassergemisch gefüllt sind.
Die Herstellung der Kleie-, Schrot- oder Bröselsubstrate erfolgt wie oben unter A a, b) angegeben. Nach Stehenlassen für 24 h, zweimaligem Erhitzen für je 15 min im Dampftopf im Abstand von 24 h, Beimpfen, Fermentieren wie oben unter A a, b) angegeben, wird ein Produkt erhalten, das durch Behandeln und Verwerten des fertigen Produktes wie oben unter B b) angegeben, gewonnen wird. b) Kultur in Glas-oder Plastikgefässen als Vorkultur bzw. Kultur in halbtechnischem Massstab.
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Das Anfüllen erfolgt dabei nur bis zur Hälfte, sonst wird wie oben angegeben gearbeitet. c) Erlenmeyerkultur in Erlenmeyerkolben von 1 bis 5 l und mehr Fassungsvermögen.
Das Füllen mit Substrat erfolgt bis zur Hälfte, die Herstellung des Kleie-, Schrot- oder Brotbröselsubstrates wie unter A a, b) angegeben ; sterilisiert wird wie unter C a), fermentiert wie unter A a, b) ; die Behandlung und Verarbeitung des fertigen Produktes erfolgt wie unter B b) angegeben.